（中职）电子技术基础与技能（电子信息类）第7章课件.ppt

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1、（中职）电子技术基础与技能（电子信息类）第7章ppt课件第第7 7章章 正弦波振荡器正弦波振荡器 7.2 LC振荡器振荡器7.1 正弦波振荡器的基本知识正弦波振荡器的基本知识 7.3 石英晶体振荡器石英晶体振荡器7.4 RC正弦波振荡电路正弦波振荡电路学学习目目标 1.了解正弦波振荡器常用的电路类型了解正弦波振荡器常用的电路类型2.理解正弦波振荡器电路的基本结构理解正弦波振荡器电路的基本结构7.1 正弦波振荡器的基本知识正弦波振荡器的基本知识 正弦波振荡器：正弦波振荡器：一种不需外加信号作用，能够输出正弦信号一种不需外加信号作用，能够输出正弦信号的自激振荡电路。的自激振荡电路。图图7-1 收音

2、机振荡电路的实验测试板收音机振荡电路的实验测试板 由于正弦波振由于正弦波振荡器所器所产生的信号是某一特定生的信号是某一特定频率的信率的信号，所以，必号，所以，必须有元件有元件进行行频率率选定。利用在不同定。利用在不同频率的率的输入信号下呈入信号下呈现不同不同电抗的元件抗的元件电感感L或或电容容C可以可以实现选频率的率的选定。定。根据选频网络所采用的元件不同，正弦波振荡器又分根据选频网络所采用的元件不同，正弦波振荡器又分为为LC振荡电路、振荡电路、RC振荡电路和石英晶体振荡器。振荡电路和石英晶体振荡器。1.LC并并联谐振回路振回路图图7-2 LC并联电路并联电路LC回路如回路如图7-2所示。只有

3、信号所示。只有信号频率率为某一个数某一个数值(频率率f=fo)时，网，网络呈呈电阻性且阻性且总的阻抗的阻抗值最大最大Z=L/（rC），其中），其中r是是谐振回路的振回路的损耗耗电阻。阻。频率率fo即是即是LC并并联网网络的的谐振振频率。率。2自激振荡电路的结构自激振荡电路的结构图图 7-3 自激振荡器结构框图自激振荡器结构框图 自激振荡器的结构如图自激振荡器的结构如图7-3所示，由放大电路、选频所示，由放大电路、选频网络、稳幅电路和反馈电路构成，作用如下：网络、稳幅电路和反馈电路构成，作用如下：(1)放大电路：具有信号放大作用，通过电源供给振荡放大电路：具有信号放大作用，通过电源供给振荡电路所

4、需的能量。电路所需的能量。(2)反馈网络：作用是形成正反馈。反馈网络：作用是形成正反馈。(3)选频网络：选择满足振荡条件的某一个频率，形成选频网络：选择满足振荡条件的某一个频率，形成单一频率的正弦波振荡。单一频率的正弦波振荡。(4)稳幅电路：使振幅稳定，改善波形。稳幅电路：使振幅稳定，改善波形。自激振荡器能够振荡的相位条件是：自激振荡器能够振荡的相位条件是：j=A+F=2n （n=0，1，2，3）其中其中 A为放大器的增益，为放大器的增益，F反馈电路的相移。上式反馈电路的相移。上式说明反馈回路必须是正反馈。说明反馈回路必须是正反馈。由于振由于振荡时，输出信号的幅度必出信号的幅度必须不断地上升，

5、所以有不断地上升，所以有，这称称为起振的幅度条件起振的幅度条件。其中。其中A是放大器的是放大器的电压增益，电压增益，F是反馈电路的反馈系数。是反馈电路的反馈系数。同同时，由于信号的幅度不可能无，由于信号的幅度不可能无穷无尽地增大，信号放大到无尽地增大，信号放大到一定一定时，放大，放大电路路进入行非入行非线性区，性区，稳幅幅电路使放大器的放路使放大器的放大倍数大倍数A下降，最下降，最终与反与反馈系数系数F的乘的乘积，从而使信号的，从而使信号的输出幅度出幅度稳定不再上升增定不再上升增长，电路路进入正入正常振常振荡工作状工作状态。称称为幅度平衡条件。幅度平衡条件。3.正弦波振荡电路的判断正弦波振荡电

6、路的判断 判断电路能否产生正弦波振荡的步骤如下：判断电路能否产生正弦波振荡的步骤如下：(1)检查电路的基本组成，一般应包含放大电路、反馈检查电路的基本组成，一般应包含放大电路、反馈网络、选频网络和稳幅环节等。网络、选频网络和稳幅环节等。(2)检查放大电路是否工作在放大状态。检查放大电路是否工作在放大状态。(3)检查电路是否满足振荡产生的条件。一般情况下，检查电路是否满足振荡产生的条件。一般情况下，幅度平衡条件容易满足，重点检查是否满足相位条件和幅度平衡条件容易满足，重点检查是否满足相位条件和起振条件。起振条件。判断判断电路是否路是否满足相位条件采用足相位条件采用瞬瞬时极性法极性法，沿着放大，沿

7、着放大电路和反路和反馈电路判断反路判断反馈的性的性质。如果是正反。如果是正反馈则满足相位足相位条件，否条件，否则不不满足相位条件。具体判断步足相位条件。具体判断步骤如下。如下。a.断开反断开反馈支路与放大支路与放大电路路输入端的入端的连接点。接点。b.在断点在断点处的放大的放大电路路输入端加信号入端加信号ui，并，并设其极性其极性为正正(对地地)，然后，按照先放大支路，后反，然后，按照先放大支路，后反馈支路的支路的顺序，逐序，逐次推断次推断电路有关各点的路有关各点的电位极性，从而确定位极性，从而确定ui和和uf的相位的相位关系。关系。c.如果如果ui和和uf在某一在某一频率下同相，率下同相，电

8、路路满足相位平衡条件。足相位平衡条件。否否则，不，不满足相位平衡条件。足相位平衡条件。例例7.1：判断判断图7-4所示所示电路能否路能否产生自激振生自激振荡。解：解：(1)图图7.4(a)中，中，VT基极偏置电阻基极偏置电阻RB2被反馈线被反馈线圈圈Lf短路接地，使短路接地，使VT处于截止状态，不能进行放大，处于截止状态，不能进行放大，所以电路不能产生自激振荡。所以电路不能产生自激振荡。(2)相位条件：采用瞬时极性法，设相位条件：采用瞬时极性法，设VT基极电位基极电位为为“正正”，根据共射电路的倒相作用，可知集电极电，根据共射电路的倒相作用，可知集电极电位为位为“负负”，于是，于是L同名端为同

9、名端为“正正”，根据同名端的定，根据同名端的定义得知，义得知，Lf同名端也为同名端也为“正正”，则反馈电压极性为，则反馈电压极性为“负负”。显然，电路不能自激振荡。显然，电路不能自激振荡。在图在图7-4(a)所示的电路中接入隔直电容所示的电路中接入隔直电容Cb，如图如图7-4（b）所示。因隔直电容）所示。因隔直电容Cb避免了避免了RB2被反馈线圈被反馈线圈Lf短路，同时反馈电压极性为短路，同时反馈电压极性为“正正”，电路满足振幅平，电路满足振幅平衡和相位平衡条件，所以电路能产生自激振荡。衡和相位平衡条件，所以电路能产生自激振荡。7.2 LC振振荡器器LC振振荡器可分器可分为变压器器耦合式振耦合

10、式振荡器器和和三点式振三点式振荡器器。7.2.1 变压器耦合式变压器耦合式LC振荡器振荡器1 电路结构电路结构电路特点是：用变压电路特点是：用变压器耦合方式把反馈信器耦合方式把反馈信号送到输入端。号送到输入端。2 工作原理工作原理 设设VT基极瞬间电压极性为正，则集电极极性应为负，基极瞬间电压极性为正，则集电极极性应为负，根据同名端的定义，基极所接反馈线圈极性上为正，下根据同名端的定义，基极所接反馈线圈极性上为正，下负，与原信号极性相同，为正反馈，满足相位条件。选择负，与原信号极性相同，为正反馈，满足相位条件。选择合适的参数，使电路具有足够大的放大倍数，电路就能振合适的参数，使电路具有足够大的

11、放大倍数，电路就能振荡，调节荡，调节Rp可改变输出幅度。可改变输出幅度。变压器耦合振器耦合振荡电路的振路的振荡频率率为 若调节若调节L、C，可改变振荡频率。，可改变振荡频率。【例【例7.2】调试图7-5(a)所示所示电路路时，如果出，如果出现下列下列现象，象，请予以解予以解释。（1）对调反反馈线圈的两个接圈的两个接头后就能起振；后就能起振；（2）调R1、R2或或R3阻阻值后就能起振；后就能起振；（3）改用）改用较大的晶体管后就能起振；大的晶体管后就能起振；（4）适当增加反）适当增加反馈线圈的匝数后就能起振；圈的匝数后就能起振；（5）适当增大）适当增大L值或减小或减小C值后就能起振；后就能起振；

12、（6）调整整R1、R2或或R3的阻的阻值后可使波形后可使波形变好；好；（7）减小）减小负载电阻阻时，输出波形出波形产生失真，有生失真，有时甚至不能甚至不能起振。起振。解：（解：（1）对调反反馈线圈的两个接圈的两个接头后就能起振，后就能起振，说明原明原电路中反路中反馈线圈极性接圈极性接反了，形成了反了，形成了负反反馈而不能起振。而不能起振。（2）调节R1、R2或或R3阻阻值可改可改变电路的静路的静态工作点。工作点。调R1、R2或或R3阻阻值后就后就能起振，能起振，说明原明原电路的工作点偏低，路的工作点偏低，电压放大倍数偏小；而放大倍数偏小；而调整工作点后整工作点后电压放大倍数提高，故能起振。放大

13、倍数提高，故能起振。（3）原）原电路中的路中的太小，使太小，使电压放大倍数不放大倍数不满足自激振足自激振荡的幅度条件。改用的幅度条件。改用较大的晶体管可使大的晶体管可使电压放大倍数提高，易于振放大倍数提高，易于振荡。（4）原）原电路中的反路中的反馈强度不度不够（反（反馈系数系数F太小），不能起振。增加反太小），不能起振。增加反馈线圈的圈的匝数可增大反匝数可增大反馈值，使，使电路易于起振。路易于起振。（5）适当增大）适当增大L值或减小或减小C值，可使，可使谐振阻抗增大，从而增大振阻抗增大，从而增大电路的路的电压放大倍放大倍数，使数，使电路易于起振。路易于起振。（6）调整整R1、R2或或R3的阻的

14、阻值可使静可使静态工作点合适，放大器工作在靠近工作点合适，放大器工作在靠近线性区性区时稳定振定振荡，所以波形，所以波形变好。好。（7）负载RL过小，折算到小，折算到变压器原器原边的等的等值阻抗下降，晶体管的交流阻抗下降，晶体管的交流负载线变陡，容易陡，容易产生截止失真，故波形不好；同生截止失真，故波形不好；同时使使输出出电压下降，下降，电压放大倍数放大倍数减小，故有减小，故有时不能起振。不能起振。3万用表万用表测量量LC振振荡电路是否起振。路是否起振。要判断电路是否起振，最好的方法是用示波器测量输要判断电路是否起振，最好的方法是用示波器测量输出端是否有振荡信号信号。同时，可以通过检测放大管在出

15、端是否有振荡信号信号。同时，可以通过检测放大管在静态和动态时管子的基射极之间的电压静态和动态时管子的基射极之间的电压uBE 来判断电路是否来判断电路是否起振。起振。方法：方法：（1）先用一根导线将振荡电路的线圈两端短路，使振）先用一根导线将振荡电路的线圈两端短路，使振荡器停振，测出此时的荡器停振，测出此时的uBE，电压在，电压在0.60.7 V之间。之间。（2）将导线拆除，再测出此时的）将导线拆除，再测出此时的uBE，如振荡器起振，如振荡器起振，则测得的则测得的uBE 比没起振时的比没起振时的uBE小得越多。小得越多。将两种情况下测得的将两种情况下测得的uBE 进行比较，即可确定该电路进行比较

16、，即可确定该电路是否起振。在检修图是否起振。在检修图7-1的收音机振荡电路时，常用这种方的收音机振荡电路时，常用这种方法判断收音机的振荡电路是否起振。法判断收音机的振荡电路是否起振。7.2.2 三点式三点式LC振荡电路振荡电路1电感三点式振荡器电感三点式振荡器 相位条件：相位条件：当当线圈圈1端端电位位为“”时，3端端电位位为“”，此，此时2端端电位低于位低于1端而高于端而高于3端，即端，即uf与与uo反相，反相，经倒相放倒相放大后，形成正反大后，形成正反馈，即，即满足相位条件。足相位条件。振幅条件：振幅条件：适当适当选择2和和1的比的比值，使，使，满足振幅条件，足振幅条件，电路就能振路就能振

17、荡。电路振路振荡频率率为式中式中M是是1与与2之间的互感系数。之间的互感系数。2.电感三点式振荡器的电路特点电感三点式振荡器的电路特点 (1)由于线圈由于线圈L1和和L2之间耦合很紧，因此比较容易起之间耦合很紧，因此比较容易起振。改变电感抽头的位置，可以获得满意的正弦波输出，振。改变电感抽头的位置，可以获得满意的正弦波输出，且振荡幅度较大。根据经验，通常可以选择反馈线圈且振荡幅度较大。根据经验，通常可以选择反馈线圈L2的的匝数为整个线圈匝数的匝数为整个线圈匝数的1/81/4。(2)调节频率方便。采用可变电容，可获得个较宽的调节频率方便。采用可变电容，可获得个较宽的频率调节范围。该电路的工作频率

18、一般可达几十千赫至几频率调节范围。该电路的工作频率一般可达几十千赫至几十兆赫。十兆赫。(3)由于电感反馈支路对高次谐波呈现较大的阻抗，由于电感反馈支路对高次谐波呈现较大的阻抗，所以输出滤形中含有高次谐波的成分较多，波形较差，且所以输出滤形中含有高次谐波的成分较多，波形较差，且频率稳定度也不高。通常，该电路用于对频率稳定度和波频率稳定度也不高。通常，该电路用于对频率稳定度和波形要求不高的电子设备中。形要求不高的电子设备中。3.电容三点式振容三点式振荡器器相位条件：当相位条件：当线圈圈1端端电位位为“”时，3端端电位位为“”。此此电压经1、2分分压后，后，2端端电位低于位低于1端而高于端而高于3端

19、，即端，即uf与与uo反相，反相，经V倒相放大后，使倒相放大后，使1端端获“”电位，形成正反位，形成正反馈，满足相位条件。足相位条件。振幅条件：适当的振幅条件：适当的选择1、2的数的数值，使，使电路具有足路具有足够大的放大倍数，大的放大倍数，电路可路可产生振生振荡。电路振路振荡频率率为4.电容三点式振容三点式振荡电路的特点路的特点 (1)由于反馈电压取自电容由于反馈电压取自电容C2上的电压，电容对于高次上的电压，电容对于高次谐波阻抗很小，反馈电压中的谐波分量很小，所以输出波谐波阻抗很小，反馈电压中的谐波分量很小，所以输出波形较好。形较好。(2)因为电容器因为电容器C1，C2的电容值可以选得较小

20、，并将放的电容值可以选得较小，并将放大管的极间电容也计算到大管的极间电容也计算到C1，C2中去，因此，振荡频率较中去，因此，振荡频率较高，一般可以达到高，一般可以达到100MHz以上。以上。(3)调节调节C1或或C2可以改变振荡频率，但同时会影响起振可以改变振荡频率，但同时会影响起振条件，因此，这种电路适用于产生固定频率的振荡。如果条件，因此，这种电路适用于产生固定频率的振荡。如果要改变频率，可在要改变频率，可在L两端并联一个可变电容。两端并联一个可变电容。【例【例7.3】试判断图】试判断图7-8(a)所示电路是否有可能产生振荡。若所示电路是否有可能产生振荡。若不可能产生振荡，请指出电路中的错

21、误。然后由读者画出一不可能产生振荡，请指出电路中的错误。然后由读者画出一种正确的电路，写出电路振荡频率表达式，计算电路的振荡种正确的电路，写出电路振荡频率表达式，计算电路的振荡频率。频率。解：解：(1)图7-8（a）电路中的路中的选频网网络由由电容容C1、C2和和电感感L组成。成。电路存在的路存在的问题是：三极管是：三极管VT是放大元件，但直是放大元件，但直流偏置不合适；流偏置不合适；电容容C1两端两端电压可作可作为反反馈信号，但放大信号，但放大电路的路的输出信号（三极管集出信号（三极管集电极信号）没有极信号）没有传递到到选频网网络。所以，。所以，该电路不可能路不可能产生振生振荡。(2)修改后

22、的修改后的电路路见图7-8（b），通常），通常CE和和CB的容量比的容量比较大，大，对交流可看作短路，交流可看作短路，则其相位其相位满足足“射同基反射同基反”的原的原则，在各元件参数合适的情况下，在各元件参数合适的情况下，电路可路可产生振生振荡。参与。参与选频的元件是的元件是L、C1和和C2，振，振荡频率表达式由率表达式由读者自行写出。者自行写出。图图 7-9 调频发射机电路图调频发射机电路图7.3 石英晶体振荡器石英晶体振荡器7.3.1 石英晶体的基本特性及其等效电路石英晶体的基本特性及其等效电路（a）石英晶体谐振器）石英晶体谐振器 (b)石英晶体谐振器用于电视机电路石英晶体谐振器用于电视机

23、电路图图7-10石英晶体谐振器实物图与应用电路石英晶体谐振器实物图与应用电路 石英晶体谐振器习称晶振。电视机中由于需要某些固定频率石英晶体谐振器习称晶振。电视机中由于需要某些固定频率的振荡信号，采用了晶振。的振荡信号，采用了晶振。1符号和等效符号和等效电路路 石英晶体的精度高而稳定。所以，采用石英晶体谐振石英晶体的精度高而稳定。所以，采用石英晶体谐振器组成振荡电路，可获得很高的频率稳定度。器组成振荡电路，可获得很高的频率稳定度。图图7-11 石英晶体谐振器石英晶体谐振器 当外加交变电压的频率等于晶体串联谐振频率当外加交变电压的频率等于晶体串联谐振频率fs时，回路发时，回路发生串联谐振；当外加交

24、变电压的频率等于晶体并联谐振频率生串联谐振；当外加交变电压的频率等于晶体并联谐振频率fp时，回路发生并联谐振。产生谐振时的振荡频率称晶体谐振时，回路发生并联谐振。产生谐振时的振荡频率称晶体谐振器的振荡频率。器的振荡频率。石英晶体振石英晶体振荡电路的形式是多种多路的形式是多种多样的，但其基本的，但其基本电路只路只有两有两类，即，即并并联晶体振晶体振荡电路路和和串串联晶体振晶体振荡电路路。在并。在并联晶体振晶体振荡电路中，石英晶体工作在路中，石英晶体工作在fs与与fp之之间，利用晶，利用晶体作体作为一个一个电感来感来组成振成振荡电路；而在串路；而在串联晶体振晶体振荡电路路中，石英晶体工作在串中，石

25、英晶体工作在串联谐振振频率率fs处，利用阻抗最小的，利用阻抗最小的特性来特性来组成振成振荡电路。路。2有源晶体振荡器有源晶体振荡器（a）有源晶振实物图）有源晶振实物图（b）4引脚有源晶振管脚图引脚有源晶振管脚图 （c）有源晶振的使用电路）有源晶振的使用电路图图 7-12 有源晶体振荡器有源晶体振荡器只有两个引脚的晶振有些只有两个引脚的晶振有些场合又称合又称为无源晶振无源晶振，需要外加，需要外加放大放大电路等才能路等才能产生振生振荡信号。信号。有源晶体振荡器习称有源晶体振荡器习称有源晶振有源晶振，它是一个完整的振荡器，它是一个完整的振荡器，即里面除了石英晶体外，还有晶体管和阻容元件。只要加上即里

26、面除了石英晶体外，还有晶体管和阻容元件。只要加上电源，就可以直接输出振荡信号。电源，就可以直接输出振荡信号。7.3.2 石英晶体振石英晶体振荡电路路1并并联型晶体振型晶体振荡电路路图图7-13 并联型晶体振荡电路并联型晶体振荡电路 振荡回路由振荡回路由C1、C2和晶振体组成。其中，晶振起电感和晶振体组成。其中，晶振起电感L的作用，的作用，交流等效电路如图交流等效电路如图7-9(b)所示。即振荡频率振荡频率基本上取所示。即振荡频率振荡频率基本上取决于晶体的固有频率决于晶体的固有频率f s，故其频率稳定度高。，故其频率稳定度高。2串串联型晶体振型晶体振荡电路路 图图7-14 串联型晶体振荡电路串联

27、型晶体振荡电路 晶体和电阻晶体和电阻R串联构成正反串联构成正反馈电路。当振荡频率等于晶馈电路。当振荡频率等于晶体的固有频率体的固有频率fs时，晶体阻时，晶体阻抗最小，且为纯电阻，电路抗最小，且为纯电阻，电路满足自激振荡条件而振荡，满足自激振荡条件而振荡，其振荡频率为其振荡频率为fo=fs。否则。否则不能振荡。调节电阻不能振荡。调节电阻R可获可获得波形良好的正弦波输出。得波形良好的正弦波输出。7.4 RC正弦波振正弦波振荡电路路7.4.1 RC网网络的的频率响率响应图图7-15 RC串并联网络串并联网络谐振振频率率f0：当当输入信号的入信号的频率率f=fo，即，即谐振振时，输出信号与出信号与输入

28、信号之入信号之间的相移的相移 F=0。且且输出出电压与与输出出电压之之间的比的比值的的绝对值为：7.4.2 RC桥式正弦波振荡电路桥式正弦波振荡电路图图7-16 RC桥式正弦波振荡器桥式正弦波振荡器由于由于R和和C并并联回路反回路反馈回运回运算放大器同相端的反算放大器同相端的反馈系数系数为：为满足振足振荡的幅度条件的幅度条件所以所以A3。加入。加入R1R2支路，支路，构成串构成串联电压负反反馈，要求：，要求：只要只要满足了足了该幅度条件，幅度条件，该振振荡器就可以振器就可以振荡输出信号，出信号，振振荡频率率为：RC振振荡电路的路的稳幅作用是靠幅作用是靠热敏敏电阻阻R2实现的。的。R2是是正温度

29、系数正温度系数热敏敏电阻，当阻，当输出出电压升高，升高，R2上所加的上所加的电压升高，升高，温度升高，温度升高，R2的阻的阻值增加，增加，负反反馈增增强强，输出幅度下降，从出幅度下降，从而而实现稳幅作用。幅作用。例例7.4：图7-17所示所示电路是没有画完整的正弦波振路是没有画完整的正弦波振荡器。器。（1）完成各）完成各节点的点的连接；接；（2）选择电阻阻R2的阻的阻值；（3）计算算电路的振路的振荡频率；率；图图7-17 例例7.4电路图电路图解：（解：（1）在本）在本题图中，当中，当f=f0时，RC串并串并联选频网网络的的相移相移为零，零，为了了满足相位条件，放大器的相移也足相位条件，放大器

30、的相移也应为零，零，所以所以节点点J应与与L相相连接；接；为了减少非了减少非线性失真，放大性失真，放大电路路引入引入负反反馈，节点点K应与与M相相连接。接。（2）为了了满足足电路自行起振的条件，由于正反路自行起振的条件，由于正反馈网网络（选频网网络）的反）的反馈系数等于系数等于1/3（f=f0时），所以），所以电路放大倍路放大倍数数应大于等于大于等于3，即，即R22R14k。故。故R2应选则大于大于4k。（3）电路的振路的振荡频率率图7-18 是一种移相式是一种移相式RC振振荡器，在幅度方面只要器，在幅度方面只要满足了足了 ，就可，就可产生生频率率为 的正弦波，的正弦波，试分析其工分析其工作原

31、理。（提示：当信号流作原理。（提示：当信号流经电容和容和电阻构成的回路阻构成的回路时，会会产生相移，每一生相移，每一节RC电路的相移在路的相移在90以内。）以内。）想一想：想一想：图图7-18 移相式移相式RC振荡器振荡器本章回顾本章回顾1正弦波振正弦波振荡电路按路按选频网网络不同，可分不同，可分为LC振振荡电路、路、石英晶体振石英晶体振荡电路和路和RC振振荡电路。它路。它们由放大由放大电路、正路、正反反馈电路、路、选频电路和路和稳幅幅电路路组成。成。2电路路产生自激振生自激振荡必需同必需同时满足相位条件和振幅条件。足相位条件和振幅条件。具体判具体判别的关的关键为：电路必需是一个具有正反路必需

32、是一个具有正反馈的正常放的正常放大大电路。相位条件必路。相位条件必须满足：足：=A+F=2n （n=0，1，2，3）；起振幅度条件）；起振幅度条件为：；平衡幅度；平衡幅度条件条件为：。3正弦波振正弦波振荡器器实质上是具有正反上是具有正反馈的放大器，的放大器，LC振振荡器常用于高器常用于高频振振荡，石英晶体振，石英晶体振荡器的器的频率率稳定度很高。定度很高。LC振振荡器有器有变压器耦合式和三点式。器耦合式和三点式。LC振振荡器都用器都用LC谐振回路作振回路作选频网网络，振，振荡频率率较高，高，4RC振振荡器主要用于所需正弦波振器主要用于所需正弦波振荡频率率较低的低的场合。合。频率率为 ，起振条件

33、，起振条件为A3。实验实验 LC振荡器及选频放大器振荡器及选频放大器一、一、实验目的目的 1、掌握掌握变压器反器反馈式式LC振振荡器的器的调整和整和测试方法；方法；2、研究研究电路参数路参数对LC振振荡器起振条件及器起振条件及输出波形的影响。出波形的影响。二、二、实验设备与器件与器件1、12V直流直流电源源 2、双踪示波器、双踪示波器 3、交流毫伏表交流毫伏表 4、直流、直流电压表表 5、频率率计 6、振、振荡线圈圈 7、晶体三极管晶体三极管 3DG61(90111)3DG121(90131)8、电电阻器、阻器、电电容器若干容器若干三、三、实验原理原理 晶体三极管晶体三极管VT1组成成共射放大

34、共射放大电路，路，变压器器VTr的原的原绕组 L1（振（振荡线圈）与圈）与电容容C组成成调谐回路，它既做回路，它既做为放大放大器的器的负载，又起，又起选频作作用，副用，副绕组L2为反反馈线圈，圈，L3为输出出线圈。圈。图图7-25 LC正弦波振荡器实验电路正弦波振荡器实验电路四、四、实验内容内容 按按图7-25连接接实验电路。路。电位器位器RW置最大位置，振置最大位置，振荡电路的路的输出出端接示波器。端接示波器。1、静、静态工作点的工作点的调整整 1)接通接通VCC12 电源，源，调节电位器位器RW，使使输出端得到不失真的出端得到不失真的正弦波形，如不起振，可改正弦波形，如不起振，可改变L2的

35、首末端位置，使之起振。的首末端位置，使之起振。测量两管的静量两管的静态工作点及正弦波的有效工作点及正弦波的有效值U0，记入表入表7-1。2)把把RW调小，小，观察察输出波形的出波形的变化。化。测量有关数据，量有关数据，记入表入表7-1。3)调大大RW，使振，使振荡波形波形刚刚消失，消失，测量有关数据，量有关数据，记入表入表7-1。根据以上三组数据，分析静态工作点对电路起振、输出波根据以上三组数据，分析静态工作点对电路起振、输出波形幅度和失真的影响。形幅度和失真的影响。表表7-1 实验用表实验用表1 Rp位位置置三三极管极管名称名称U UB B/V/VU UE E/V/VU UC C/V/VI

36、IC C/mA/mAU UO O/V/Vu uO O波形波形R RW W居居中中T T1 1T T2 2R RW W小小T T1 1T T2 2R RW W大大T T1 1T T2 22、观察反察反馈量大小量大小对输出波形的影响出波形的影响 置反置反馈线圈圈L2于位置于位置“0”（无反（无反馈）、）、“1”（反（反馈量不量不足）、足）、“2”（反（反馈量合适）、量合适）、“3”（反（反馈量量过强）时测量相量相应的的输出出电压波形，波形，记入表入表7-2。表表7-2 实验用表实验用表2 L L2 2位置位置“0”“0”“1”“1”“2”“2”“3”“3”u uo o波形波形 3、验证相位条件相位

37、条件 改改变线圈圈L2的首、末端位置，的首、末端位置，观察停振察停振现象；象；恢复恢复L2的正反的正反馈接法，改接法，改变L1的首末端位置，的首末端位置，观察停察停振振现象。象。4、测量振量振荡频率率 调节RW使使电路正常起振，同路正常起振，同时用示波器和用示波器和频率率计测量量以下两种情况下的振以下两种情况下的振荡频率率f0，记入表入表7-3。谐振回路振回路电容容 1)C1000PF 2)C100PF 表表7-3 实验用表实验用表3C C（pfpf）10001000100100f f（KHzKHz）五、实验总结五、实验总结 1、把结果填入相关表格。、把结果填入相关表格。2、总结电路参数对、总结电路参数对LC振荡器起振条件及输出波形的振荡器起振条件及输出波形的影响。影响。六、想一想，做一做六、想一想，做一做 设计一门控声音报警系统，当有人推开关闭的房门设计一门控声音报警系统，当有人推开关闭的房门进入房间时，系统发出报警音。进入房间时，系统发出报警音。